CN105879171B - 一种正负压呼吸机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种正负压呼吸机，包括的面部呼吸装置、主控制器，及分别与该主控制器电连接的正压气流产生装置和负压发生装置；正压气流产生装置和负压发生装置分别与面部呼吸装置相连通；用于连通正压气流产生装置和面部呼吸装置的管路与用于连通负压发生装置和面部呼吸装置的管路不同时连通，在用于连通所述正负压发生装置和面部呼吸装置的管路上、以及用于连通所述正压气流产生装置和面部呼吸装置的管路上分别设有压力传感器。本发明克服了现有无创呼吸机不能直接用于测量气道临界闭合压为负值的正常人群的气道临界闭合压的不足，便于医生进行相关患者气道临界闭合压的测量，且能提高测量精度。

Description

一种正负压呼吸机

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，具体是一种正负压呼吸机。

背景技术

气道临界闭合压(Pcrit)，指睡眠状态上气道完全闭塞时的压力，其被认为是评价上气道被动力学特性的可靠指标，通常用于评估正常人群罹患睡眠呼吸暂停综合征风险的高低。

正常人的气道临界闭合压多为低于-8cmH2O，因此不论睡眠时的呼气还是吸气，上气道始终处于开放状态。而睡眠呼吸暂停综合征患者的气道临界闭合压可达0cmH2O甚至以上。

而目前，国内外的无创呼吸机大都是正压力呼吸机，不能直接测量出上述正常人群的气道临界闭合压。该部分人群的气道临界闭合压只能间接通过Sforza法根据最大通气量和压力测定曲线作图解出Pcrit。而Sforza法测定繁琐复杂，精确度低，使得Pcrit这项指标在临床上得不到较好地应用。此为现有技术的不足之处。

发明内容..

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种正负压呼吸机，用于克服现有无创呼吸机不能直接用于测量气道临界闭合压为负值的正常人群的气道临界闭合压的不足，并用于提高对患者气道临界闭合压测量的便利性与精度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种正负压呼吸机，包括用于罩住患者口鼻的面部呼吸装置、带有操作界面和输入输出接口的主控制器，及分别与所述的主控制器电连接的正压气流产生装置和负压发生装置；所述的正压气流产生装置和负压发生装置分别通过管路与所述的面部呼吸装置相连通；用于连通所述正压气流产生装置和所述面部呼吸装置的管路与用于连通所述负压发生装置和所述面部呼吸装置的管路不同时连通；用于连通所述正压气流产生装置和所述面部呼吸装置的管路上设有用于测量该管路内压力的第一压力传感器，用于连通所述负压发生装置和所述面部呼吸装置的管路上设有用于测量该管路内压力的第二压力传感器，所述的第一压力传感器、第二压力传感器分别与所述的主控制器电连接。

其中，主控制器用于接收两压力传感器的检测信号、并用于反馈调节所述正压气流产生装置和负压发生装置的工作，以保证相应管路内压力的稳定。具体地，两压力传感器一方面用于测量其所测量管路内的气压，并分别用于将测量信号传至主控制器，在主控制器的作用下，通过操作界面上的显示屏进行上述各相关测量信号对应气压值的显示；另一方面与所述的主控制器、正压气流产生装置、负压发生装置相配合，稳定各管路内的气流压力。

测量患者的气道临界闭合压时，首先用面部呼吸装置罩住患者口鼻，调节用于连通所述正压气流产生装置和所述面部呼吸装置的管路（下称管路Ⅰ）导通，所述的主控制器基于其内预先设定的管路Ⅰ内的压力值Ⅰ，控制正压气流产生装置工作，即给患者进行基础通气；同时主控制器也基于其内预先设定的负压发生装置和所述面部呼吸装置的管路（下称管路Ⅱ）内的压力值Ⅱ，控制负压发生装置进行工作，但此时管路Ⅰ导通、管路Ⅱ截止。待上述基础通气完成之后，控制管路Ⅱ接通、管路Ⅰ截止，此时主控制器基于上述的其内预先设定的管路Ⅱ内的压力值Ⅱ，继续控制负压发生装置进行工作；第二压力传感器实时检测该管路Ⅱ内的当前实际压力，并将检测信号实时发送至主控制器，之后主控制器将其当前接收到的信号值（下称压力值Ⅲ）与预先设定的管路Ⅱ内的压力值Ⅱ进行比较：若压力值Ⅲ在压力值Ⅱ的基础上上下不停变化，则说明患者口鼻处仍有气流呼吸（本领域技术人员均知），此时接通上述管路Ⅰ（同时截止管路Ⅱ），通过主控制器重新设定上述的压力值Ⅱ后，重复以上操作，直至找到气道闭合的最大值，气道闭合的最大值即为该患者的气道闭合压；若压力值Ⅲ等于压力值Ⅱ不再变化，则患者口鼻处气流停止，说明此时患者气道已经闭合，此时立即重复上述基础通气，并基于当前的压力值Ⅲ，通过主控制器重新设定上述的压力值Ⅱ后，重复以上操作，直至找到气道闭合的最大值，气道闭合的最大值即为该患者的气道闭合压。

此外，本发明所述的呼吸机不仅便于医生测量患者的气道临界闭合压，且在不用于测量患者的气道临界闭合压时，可将其当作普通呼吸机进行使用，功能多样，较为实用。

此外，本发明通过本申请所述的正负压呼吸机测得的气道闭合压是直接测量而得的，与现有技术相比，数据更为准确。

所述的正压气流产生装置依序通过正压气管、呼吸机连接管与所述的面部呼吸装置相连通，所述的负压发生装置依序通过负压气管、所述的呼吸机连接管与所述的面部呼吸装置相连通。

所述的正压气管、负压气管与所述的呼吸机连接管通过三通阀相连。

所述正压气流产生装置与所述负压发生装置通过一带有进气管的管路相连通，所述的三通阀通过一出气管与所述的呼吸机连接管相连通。

所述的三通阀采用三通电磁阀。

所述的三通电磁阀通过一控制开关与所述的主控制器电连接。所述的控制开关用于控制三通电磁阀的导通状态，以便于医生进行气道临界闭合压信息采集。

所述的进气管内设有过滤网，用于过滤流入进气管中气流中的灰尘。

所述的出气管内设有过滤网，用于过滤通过出气管进入壳体内的气流中的灰尘、水分及细菌。

所述的正压气流产生装置采用正压涡轮风扇或正压风机，所述的负压发生装置采用负压涡轮风扇或负压风机。

所述的面部呼吸装置为带有通气孔的面罩。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明包括用于罩住患者口鼻的面部呼吸装置、带有操作界面和输入输出接口的主控制器，以及分别与所述的主控制器电连接的正压气流产生装置和负压发生装置；所述的正压气流产生装置和负压发生装置分别通过管路与所述的面部呼吸装置相连通；用于连通所述正压气流产生装置和所述面部呼吸装置的管路与用于连通所述负压发生装置和所述面部呼吸装置的管路不同时连通。用于连通所述正压气流产生装置和所述面部呼吸装置的管路上设有用于测量该管路内压力的第一压力传感器，用于连通所述负压发生装置和所述面部呼吸装置的管路上设有用于测量该管路内压力的第二压力传感器；该正负压呼吸机直接用于测量患者气道闭合时的压力值，能克服现有技术中的无创呼吸机不能直接测量气道临界闭合压为负值的不足，也能克服现有技术中只能间接通过Sforza法根据最大通气量和压力测定曲线图解患者气道临界闭合压的不足，且因通过本申请所述的正负压呼吸机测得的气道闭合压是直接测量而得的，数据更为准确；此外，相比于现有技术，使用更为便利，较为实用。

(2)本发明所述的呼吸机不仅便于医生测量患者的气道临界闭合压，且在不用于测量患者的气道临界闭合压时，可将其当作普通呼吸机进行使用，功能多样，便于存放，且经济又实用。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本发明所述正负压呼吸机的结构示意图。

其中：1为正压气流产生装置，2为负压发生装置，3为主控制器，4为正压气管，5为负压气管，6为第一压力传感器，7为第二压力传感器，8为三通阀，9为呼吸机连接管，10为面部呼吸装置，11为过滤网，12为进气管，13为出气管，14为过滤网，15为控制开关。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，本发明的一种正负压呼吸机，包括用于罩住患者口鼻的面部呼吸装置10、带有操作界面和输入输出接口的主控制器3，以及分别与所述的主控制器3电连接的正压气流产生装置1和负压发生装置2。所述的正压气流产生装置1和负压发生装置2分别通过管路与所述的面部呼吸装置10相连通，用于连通所述正压气流产生装置1和所述面部呼吸装置10的管路（下称管路Ⅰ）与用于连通所述负压发生装置2和所述面部呼吸装置10的管路（下称管路Ⅱ）不同时连通。所述的管路Ⅰ上设有用于测量该管路Ⅰ内压力的第一压力传感器6，所述的管路Ⅱ上设有用于测量该管路Ⅱ内压力的第二压力传感器7，该第一压力传感器6、第二压力传感器7分别与所述的主控制器3电连接。

所述的正压气流产生装置1依序通过正压气管4、呼吸机连接管9（为突出该结构，其在附图中用虚线表示）与所述的面部呼吸装置10相连通，所述的负压发生装置2依序通过负压气管5、所述的呼吸机连接管9与所述的面部呼吸装置10相连通。所述的正压气管4和负压气管5通过一三通阀8与所述的呼吸机连接管9相连，该三通阀8为三通电磁阀，所述的三通电磁阀与所述的主控制器3电连接。使用时，通过所述的三通电磁阀控制所述的管路Ⅰ与所述的管路Ⅱ不同时连通（在使用时，以择一连通的2选1方式进行连通）。所述的三通电磁阀与所述的主控制器3之间设有控制开关15。所述的控制开关15采用拨动开关。所述控制开关15的使用，便于医生依据对患者的实际测量情况进行管路的灵活切换。

在本实施方式中，所述正压气流产生装置1的进气口与所述负压发生装置2的出气口通过一带有进气管12的管路相连通，所述三通电磁阀的出口通过一出气管13与所述的呼吸机连接管9相连通。

其中在本实施方式中，所述呼吸机连接管9与所述面部呼吸装置10可拆卸连接，便于依据患者的实际情况，更换大小合适的面部呼吸装置10，使用灵活。

所述的进气管12内设有过滤网11，用于过滤流流入气流中的灰尘。

所述的出气管13内设有过滤网14，用于过滤流流入壳体内管路中气流中的灰尘、水分以及细菌，从而增加本发明所述正负压呼吸机的使用寿命。

其中在本具体实施方式中，所述的正压气流产生装置1采用正压涡轮风扇，所述的负压发生装置2采用负压涡轮风扇，所述的面部呼吸装置10为带有通气孔的口鼻面罩。

此外，在不需要测量患者的气道临界闭合压时，可将本发明用作普通的呼吸机使用。本发明完善了现有呼吸机的功用，避免了呼吸机以及用于测量患者气道临界闭合压的相关仪器的单独引进与分别存放，不仅节约了成本，还节约了存放空间。

使用本正负压呼吸机测量患者的气道临界闭合压时，首先用面部呼吸装置罩住患者口鼻，调节管路Ⅰ导通（此时管路Ⅱ被截止），所述的主控制器基于其内预先设定的管路Ⅰ内的压力值Ⅰ，控制正压气流产生装置工作，即给患者进行基础通气（通气至患者入睡进入Ⅱ期睡眠）；同时主控制器也基于其内预先设定的管路Ⅱ内的压力值Ⅱ，控制负压发生装置进行工作，但此时管路Ⅱ处于截止状态。待上述基础通气完成之后，控制管路Ⅱ接通（此时管路Ⅰ被截止）（在患者呼气末进行上述管路Ⅱ的接通），此时主控制器基于上述的其内预先设定的管路Ⅱ内的压力值Ⅱ，继续控制负压发生装置进行工作；第二压力传感器实时检测该管路Ⅱ内的当前实际压力，并将检测信号实时发送至主控制器，之后主控制器将其当前接收到的信号值（即上述管路Ⅱ内的当前实际压力，下称压力值Ⅲ）与预先设定的管路Ⅱ内的压力值Ⅱ进行比较：若压力值Ⅲ在压力值Ⅱ的基础上上下波动，则说明患者口鼻处仍有气流呼吸（本领域技术人员均知），此时接通上述管路Ⅰ（同时有管路Ⅱ被截止），通过主控制器重新设定上述的压力值Ⅱ后，重复以上操作，直至找到气道闭合的最大值，气道闭合的最大值即为该患者的气道闭合压；若所述的压力值Ⅲ等于压力值Ⅱ不再变化，则患者口鼻处气流停止，说明此时患者气道已经闭合，此时立即重复上述基础通气，并基于当前的压力值Ⅲ，通过主控制器重新设定上述的压力值Ⅱ后，重复以上操作，直至找到气道闭合的最大值，气道闭合的最大值即为该患者的气道闭合压。

又传统气道闭合压的测定方法为：如果气道闭合压为正压，可以用正压呼吸机直接测量到；但如果气道闭合压为负值时，只能通过Sforza法多次测量压力与气流速度，画出压力流速曲线，然后延长曲线到流速为零，将此点的压力作为气道闭合压。但气道的顺应性受多块肌肉及舌体等方面的影响，使压力流速不是线性直线关系，曲线的人为延长误差较大。

因此，鉴于本发明所述的正负压呼吸机能直接测量气道闭合压为负值的患者的气道闭合压，本发明在很大程度上避免了其他复杂因素及后期计算处理时人为主观因素的干扰，准确度相对较高。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种正负压呼吸机，其特征在于：包括用于罩住患者口鼻的面部呼吸装置、带有操作界面和输入输出接口的主控制器，及分别与所述的主控制器电连接的正压气流产生装置和负压发生装置；所述的正压气流产生装置和负压发生装置分别通过管路与所述的面部呼吸装置相连通；所述的正压气流产生装置依序通过正压气管、呼吸机连接管与所述的面部呼吸装置相连通，所述的负压发生装置依序通过负压气管、所述的呼吸机连接管与所述的面部呼吸装置相连通；所述的正压气管、负压气管与所述的呼吸机连接管通过三通阀相连；所述的三通阀采用三通电磁阀；所述的三通电磁阀通过一控制开关与所述的主控制器电连接；用于连通所述正压气流产生装置和所述面部呼吸装置的管路与用于连通所述负压发生装置和所述面部呼吸装置的管路不同时连通；用于连通所述正压气流产生装置和所述面部呼吸装置的管路上设有用于测量该管路内压力的第一压力传感器，第一压力传感器设置在所述正压气流产生装置与所述三通电磁阀之间，用于连通所述负压发生装置和所述面部呼吸装置的管路上设有用于测量该管路内压力的第二压力传感器，第二压力传感器设置在所述负压发生装置与所述三通电磁阀之间，所述的第一压力传感器、第二压力传感器分别与所述的主控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的正负压呼吸机，其特征在于：所述的正压气流产生装置与所述的负压发生装置通过一带有进气管的管路相连，所述的三通阀通过一出气管与所述的呼吸机连接管相连通。

3.根据权利要求2所述的正负压呼吸机，其特征在于：所述的进气管内设有过滤网。

4.根据权利要求2所述的正负压呼吸机，其特征在于：所述的出气管内设有过滤网。

5.根据权利要求1或2所述的正负压呼吸机，其特征在于：所述的正压气流产生装置采用正压涡轮风扇或正压风机，所述的负压发生装置采用负压涡轮风扇或负压风机。

6.根据权利要求1或2所述的正负压呼吸机，其特征在于：所述的面部呼吸装置为带有通气孔的面罩。